引论：我们为您整理了13篇化工设计论文范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
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1.1概念设计
所谓的概念设计就是通过模拟具体的工业生产设备状况开展实施的一种技术手段。概念设计一般会在设计过程中开展并实施，其主要目的就是要提升整体的工艺条件以及相关生产路线的合理性。
1.2中试设计
中试内容与相关任务主要就是对小试中已经确立的相关条件以及工艺路线进行系统的检查，对于具体的产品进行系统的考核，了解其主要性能，对于具体的工艺系统的持续性以及可靠性进行探究，进而收集到相关工艺需求的数据，这些内容与系列内容可以作为整个检验部分，也可以对其进行部分的检验，具体操作要根据实际情况开展。
1.3初步设计
初步设计就是基于相关化工项目设计中的初始阶段进行优化，其主要成果为总概算书以及初步设计的说明书。主要是对相关化工工艺的设计的技术与经济进行计算。
1.4施工图设计
主要就是根据相关审批意见，将初步设计过程的具体设计计划与原则进行确定，在实践中要基具体的操作要求，明确具体的布置以及施工方式，明确具体的方法，解决各种初步设计问题。
2化工工艺设计中的安全问题与对策
化工工艺设计中主要存在的安全问题就是在生产过程中存在的各种安全隐患以及一些可以造成安全损失的不稳定要素。对此要提升对整个化工工艺设计的重视，加强对其危险意识的重视，通过科学的方式与手段，对其进行系统的控制，避免各种安全隐患问题的出现，在操作过程中，要尽可能的应用一些具有一定安全性的工艺技术与手段，要避免危险产品的应用，同时，在化工工艺设计中要采取与其相匹配的安全措施。
2.1化工工艺相关物料中存在的安全问题与控制对策
化工工艺在生产过程中要使用不同的原材料与半成品，这些物料应用中都是通过各种不同状态存在的，主要可以分为气态、液态以及固态三种形式。在相关物质具备特定的物质与化学性质与特定的状态之下，才可以判定其是否具有危害。因此，要对一些具有一定危害特征的物质进行详细的分析，对其具体状态进行了解与掌握，进而了解此种物质的稳定性与化学反应，对其毒性进行识别，通过科学的分析与评价，在一定程度上降低各种危险问题发生。
2.2化工工艺设计路线存在的安全问题与控制对策
化工工艺设计中的一种反应会对多种不同的工艺路线产生影响，对此在相关设计过程中，要对其进行综合考量，选择较为合适的生产路线，要尽可能的将各种危害降低到最小。工艺设计要对相关物料以及生产条件与设施等因素进行综合考量，要尽可能的使用一些危害相对较低的物料。同时要通过各种全新的设施与技术手段，降低废气、废水以及废渣的总排放量，要在合理范围之内对其进行回收时候，提升资源的最大利用率，进而避免对环境造成过度的污染。
2.3化工工艺设计中反应设备存在的安全问题与控制对策
化工反应是产品生产过程中最为关键的内容，在实践中主要就是通过各种化学反应获得一定的产物，整个过程在操作过程中存在着诸多的安全性问题，如果不足够的重视，会导致各种安全事物问题的产生，对此在进行相关反应设备的设计与选择过中要进行科学的设计与分析，避免各种问题的出现。在相关化工设计中存在着各种不同种类的化学反应，这也就直接给安全控制与管理问题带来了一定的挑战。同时，在化工反应过程中也存在一定的反应失控危机，也就是说提升对相关反应物的整体反应速度与热效应的控制，是十分重要的。
3结束语
在化工工艺设计过程中，要严格执行相关法律政策，保障操作的标准性，提升整个工艺设计的安全性，加强重视，对设计方案中的漏洞与缺点进行完善，在根本上避免各种事故与问题的产生。熟练掌握相关设计与生产过程中存在的各种安全隐患，保障化工工艺的整体安全性。
作者:孟佳 单位:众一阿美科福斯特惠勒工程有限公司宁夏分公司
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2.1化工反应过程的安全控制
化工反应作为化工工艺生产的主要流程，化工原材料在通过化工反应得到化工产物时，往往会出现安全问题，严重时可能发生安全事故。对此，在选取化工反应设备过程中，一定要科学、合理分析。同时各种化工原材料相关化学反应存在一定差异，加大了化工反应稳定、安全控制的难度，从而使化工反应常常出现反应失控安全问题，因此化工企业工艺设计必须严格控制相应化工原材料热效应以及反应速度。在进行化工企业工艺设计时，应该加大冷却能力或是进行多级化工反应，例如设置外循环冷却器，严格控制化工原材料的加热速度，在一定程度上减小化工反应的进料量等。除此之外，化工反应器在工作时，常常会因为超压产生变形，严重时会损坏，所以应该在化工反应器中设置压力检测和报警等相关设备。
2.2加大工艺物料安全控制
对于化工工艺生产过程中的原材料和中间产品以及产品等相关物资而言，应该以相应的状态存放，也就是固态、气态和液态。同时这些物质都具备独特的物理性质和化学性质，在某种状态下会造成危害。对此，针对一定要掌握此种物质的独特危害性，并且不断提升物质稳定性和化学反应以及毒性等方面的识别意识，从而可以科学进行评价与分析，避免或是减小危害的出现。
2.3加强管道的安全问题控制
一般情况下，管道输送的物料是易燃和易爆或是存在毒性的物品，若是管道某个环节发生泄漏，就会造成有毒有害物质流出，不但对大气环境造成严重污染，还对化工生产造成严重安全问题。对此，在进行管道设计时，一定要综合考虑与分析管道材料选取和设置以及应力等问题，比如管径和材料质量等的科学选取，一定要高度重视管道连接位置与拐弯位置的弯头材料与管径科学选取。不管是在室外或是室内，管道一定要安全、可靠的和地面进行连接。
2.4合理控制化工工艺路线
化工企业工艺设计常常存在许多工艺路线，在进行设计时一定要选择更为安全和可靠的工艺生产路线，从而在一定程度上有效减小化工生产危险性。对此在进行化工生产时必须深入考虑化工设备和生产条件以及物料应用，综合考虑化工危险物质的应用量，尽可能应用低危险性或是无害化工物料，对化工生产条件进行优化，有效缓解化工材料的激烈化学反应，大力引进新技术与新设备，降低废气、废液以及废固的排放，强化三废可回收和循环应用，在一定程度上降低对大气环境的污染。
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（2）参与主体问题。包括教师与学生两个维度。从教师维度而言，由于化工物流实验实训课程的专业性较强，仪器设备使用较多，因而对于教师的理工类理论实验能力要求较高。此外实验设备由于使用损耗而导致测试性能不佳也会增加教师的授课难度。这都要求开设实验实训课程的教师团队制定完整的实验教学手册，对于相关设备原理以及现场操作过程中问题有所了解。从学生维度而言，物流管理专业属于经管领域的学科，学生中文科生占比较高，化学基础本身就比较薄弱，而前置课程中化学实验教学的作用并未完全体现。这也导致了部分学生对于学习难度的估计存在过度现象。
（3）考核问题。实验实训课程的考核方式历来是个难点问题。在实验教学中通常按照出勤率、教师的主观评判给定学生最终考核结果，因此偶有同学因缺勤导致课程不及格，而通过率还是很高。这种考核体制客观上也使得学生对于实验实训课程的重视程度远低于理论考试课程。
2实验实训课程设计实践的思路
结合本院物流管理专业（化工物流方向）正在开展的专业实验实训课程教改实例，对本专业实验实训课程设计思路进行探讨与分析，包括课程设计、教学手段、考核方法、信息反馈四项模块，其中又以课程设计为重中之重。
2.1课程设计模块—基于事件逻辑的发展原理
实验实训课程中最大的问题存在于不同实验之间逻辑性不强，割裂明显。学生在实验课程中对于开展的几项实验并不明确其目的。因此在本次实验实训课程改革中，重点放在了课程设计模块上，设计原理基于事件逻辑的发展顺序。本团队通过测定某种待运物资运输前后基本理化性质，让学生了解到该物资在运输过程中涉及化工物流安全的相关知识点。本文以某一组实验群为例进行说明，整个实验的步骤、测试内容以及所需实验设备，如图2所示，可以清楚的看到该化工物流全过程实验具备清晰的逻辑性特征。考虑到实验室设在中外运化工物流公司中，基于安全环保健康的因素，因此选择了实验样品为普通某类油品。将该油品先行测定粘度指标后，放置于振动平台，通过水平垂直双轴振动，模拟实际路况。在振动过程中，采用积分平均声级计对该样品在机械振动中噪音进行测定；利用非接触式温度测量等设备对于振幅过程中的热辐射进行定量测试；利用手持式挥发性有机化合物检测仪对于振动过程中局部受热而释放的气体进行定性测定；振动结束后可采用静电仪和氧指数测试仪对实验对象进行验证性实验，同时对于模拟路况振动后的原样进行粘度测定，通过两次的粘度值的比较，了解并分析物流运输过程对于样品的影响因素。图2的实验群具有清晰的逻辑顺序，学生在实验实训过程中目的性将得到了有效的提升，对于危化品物流过程中存在的安全隐患也有了深刻印象。这一类的实验群设计，不仅仅可应用于常规的实验实训课程，也可以纳入到多门主干课程的理论学习中，包括物流化工基础、安全科学原理、环境健康安全等课程。
2.2教学手段模块—结合实验与实地的“双实”教学方式
物流管理专业是一门实践性比较强学科，化工物流管理又是将管理学、工学、理学多学科融合的一个方向。在本科阶段的学习中，实验实训课程的重要性尤为明显。然而当前不仅仅是学生，包括部分教师在内存在着重理论、轻实验的传统教育思想，与本专业的特性与发展存在差距。本团队在深刻探究物流管理专业的发展规律，特别是结合本校化工物流这一特色专业，提出了结合实验与实地教学的“双实”方式：即通过学院长期产学研合作单位中国外运化工物流有限公司的现场建设本专业的实验实训基地。实验实训基地的建设不仅仅完善了物流管理专业学生现场教学培训机制，更有利于促进提高本专业学生的实践能力。让学生在企业现场看到见、摸得着，从而对于企业发展过程中实际的问题深入思考。在双实的教学方式下，实验实训基地的发展能及时吸纳企业层面的意见与建议，逐步增加新的实验项目，包括新建的物流振动试验平台以及物联网信息技术中心。此外，双实的教学方法也有利于教师进行特殊品运输安全的科学研究。
2.3考核方法模块—培养教师及学生的团队考核策略
过去的实验实训课程作为考核课程，考核对象是本专业的学生，并且未采用试卷的方式，纳入到学校考试周。本团队尝试将考核对象拓展到课程的主客体，即包括授课主体（教师）以及上课对象（学生）。一方面，教师层面将现有的实验设备进行汇总，要求每位教师根据自己课程选择若干项实验项目，进行针对性学习；同时教师间进行课程设计，构建关联性实验群。另一方面，学生层面根据学生文理学科背景、性别等因素进行分组，以组的形式完成设计好的某一项或者几项实验群。这是考虑到本文中设计的实验群中实验项目数量与质量并不低，学生以组的形式，发挥团队协作精神，也有效提高时效性，避免一位学生一台设备，其他人边上排队的现象发生。
2.4信息反馈模块—收集企业学生教师的反馈意见
在实验实训课程的设计与推进过程中，能否及时收集并吸纳企业、学生以及教师的反馈意见是教改重要保障。过去的实验实训课程，对于授课主体（教师）以及授课对象（学生）的考量因素占据主要地位，而企业信息反馈稍显不足，这与实验实训课程的定位与培养目的存在偏差，这也是学生在此类课程中目的性不强，重视程度不够的因素之一。在教学手段模块中采用了“双实”的方法，让企业与教师、学生呈现零距离，有利于本团队及时了解企业一线员工对于实验实训课程中开展的项目的意见与建议。此外，教师通过上海市教委产学研项目，深入企业一线，当企业、学生与教师三大主体的意见出现相交，便是实验实训课程需要重点修正的地方。当然，企业更关注的是当前实际碰到的问题的解决方式，即怎么做的问题，学生则关注的是通过实验实训课程能够学到哪些知识，即为什么要做的问题，而教师需要兼顾到理论与实际，既要有学科研究的超前性，也要体现出实际应用性，兼顾到学生与企业两者的需求。信息反馈模块正是为我们提供课程设计优化的重要一环。
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汲取营养的源泉设计是一个将各种理念，技术，文化糅合在一起，组成一个自然的共同体的艺术设计。工业设计在进行艺术创作的过程中可以将我们的文化融入其中，在设计中展现精神文明和文化色彩，增强设计的感染力，给设计作品增添更加浓郁的民族色彩。
2.工业设计是中国文化内涵的重要组成部分
工业设计在进行艺术创作的过程中，涌现出文化的色彩。北京奥运会的一些建筑设施已经演变成一种中国文化，成为中国人的经典，我们热爱这些新鲜的文化。鸟巢、水立方、奥运场馆、世博会场馆都展现出一种中国文化同样也是一种中国精神。
3.中国文化与工业设计的相互融合
在中华文化和设计结合的过程中，进行设计之间的融合，交流与思想核心的碰撞，从中转化为一个整体性设计。在创新产品设计的过程中，文化与设计相互推进，形成一种良性互动的设计文化，我们在进行创新设计道德过程中，就要寻找设计和文化的结合点。
二、中国文化在工业设计中的应用及启示
1.中国文化在工业设计中的应用
中国古代的窗户的设计演变成我们现在的时钟上的花纹设计，在这样的结合中，我们可以看出从形态到结构、色彩都过渡得很自然，这个时钟摆在家里的墙上的时候，会感觉很自然，闲逸。中国的太极文化，太极文化是武当创立的，是黑白两种颜色代表天地万物糅合在一起，浑然天成的感觉。用太极文化来转化为书柜设计，看上出显得家庭的文化气息很重，浓雅。在设计的过程中，文化与创新设计的完美融合。
2.中国文化对于工业设计发展的启示
在对于文化的设计的过程中，也给予了我很多的启示。在设计的文化中要吸取文化的精髓，才能有好的创意设计。在设计中推动文化的发展。在设计中推动文化的发展文化与设计相互交融。
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2)化工工程设计中的安全问题。
化工工程的设计也比传统的工程设计复杂许多，其中需要进行大量的运算，包括数学、力学、化学反应方程式等等，需要多学科综合。化工设计中需要用到很多参数，参数的难把握性和可靠性又是设计人员面临的又一大挑战。在工程的设计完成阶段，设计人员必须对完成的设计图纸进行反复的实验并进行修改优化，以防止安全事故的发生，其中需要耗费工作人员大量的精力。在化工工程设计阶段，安全问题是设计的重点，应该把化工安全设计摆在一个十分重要的位置，我国化工行业主要存在以下几点问题:
a．设备的安全隐患。
前文提到，化工工程需要的设备往往是与众不同的，有的设备甚至需要定做才能满足需求，一个工艺流程中需要数个，甚至数十个设备彼此连接，所需要的设备型号也是各不相同，由此带来的型号不相互匹配，造成化工工程安全隐患。
b．设计所用资料不详实。
我国现阶段的化工工程不发达，在设计阶段所用的基本资料也并未进行严格的实验，其来自于一些中小型企业，可靠性不强，数据权威性不强，未经过大规模生产，因而在设计中使用这些数据会给安全生产埋下隐患。
c．设计中安全因素考虑不到位。
化学工程需要的化工设备纷繁多样，管道彼此交织，资金投入较大。安全因素考虑不到位分为两个方面:其一是设备过多，又限于设计人员水平有限，许多安全因素考虑不到位;其二是由于化工企业感觉投入已经过高，再花费过多进行安全设计会降低企业的收益，因而放弃了工程的质量。有些企业过于追求工程进度，导致工程粗糙，安全隐患层出不穷。
2化工工程设计安全观
工程安全在如今阶段已经备受重视，这是近年来安全事故频发以后总结的经验教训，工程事故给企业带来了严重的损失，给人们的生命安全带来了极大的威胁，近些年经济发展使工厂如春笋般涌现，但是频发的安全事故给人们心中留下了一道不可抹去的伤疤。化工工程的事故率较之其他工程更高，因而在设计阶段必须做好事故防范工作。在设计阶段要满足安全要求，重视每个生产环节的安全生产设计，严格遵守相关部门的安全标准，把安全的理念深入到设计中的每个细节中去，以主动的姿态防范安全事故的发生，设计人员严格遵守安全设计的制度，把制度作为安全的保障。根据化工工程不同阶段和不同部分的要求，注入安全运行的新元素，把安全设计深入到每个环节和每一个部分。同时对于化工工程的安全设计要有针对性，抓重点，有区别的对待不同的工艺流程。在工程设计完毕以后，要对设计完成的方案进行复议，对每个环节进行模拟实验，逐个排除其中的不安全因素，对设计好的图纸进行修改和优化，力求做到万无一失。
3化工工程设计中相关问题的解决方案
1)化工厂的选址问题以及场内布局。
化工工程的设计要从化工厂的选址开始，做好化工厂的选址工作并且做好厂内布局直接关系着化工工程的安全。按照以往的设计理念，化工厂要建在水源充足、原料供应充足、交通便捷的位置，这样的选址有利于产品的销售使用，减少运输路途，减少不安全因素，产、销、用区域化。其次，厂址的选择应该以人为本，化工厂不应该选择人口稠密、风景秀丽的地区，也不应该设立在上风向，避免有害气体扩散至人口稠密区，影响人们的日常生活，厂址的选择也要符合可持续发展的生态理念，化工厂在建立之前应该对周围进行环境影响评价，尽量少的破坏原有的生态环境，做到人与社会和谐共处，做到可持续发展。其次是厂内的布局，厂内的布局是指化工厂内部各组件之间的设置问题，化工厂中的各个设备要为物资的投入以及人员的工作提供便利，对设备中的永久性管件进行设计保护，将危险性较高的设备和危险性较低的设备分成不同的区域，并对危险性较高的设备进行专门的保护设计以及应急设计，一些可能接触发生反应的设备要隔离开。
2)管道的安全控制。
管道设计是化工工程设计中最为重要的一部分，管道担负着运送液体的任务，也是设备相互连接的通道，在化工生产过程中，管道中的液体一般具有可燃性和较强的腐蚀性，部分液体的毒性还比较强，管道安全是整个化工工程设计的关键，有的管道使用不久便会腐蚀掉，发生漏液等，进而发生危险，机械损坏也是最为常见的问题之一。因而在进行管线的设计过程中，要选用合适的金属材料，金属管道的连接处要做相应的安全处理。
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化工过程模拟与实验研究的结合是最有效和最廉价的化工过程研究方法。可以大大节约实验成本，加快新产品和新工艺的开发过程。在化工厂设计中，化工过程软件的模拟也是必不可少的工具，因此在化工设计课程中应该做为重点讲授内容，适当安排相关计算机上机实际操作，对具体的CDIO项目进行物料衡算和热量衡算模拟等。除此之外，还可以使用相关软件进行优化，比如利用AspenPinch进行热集成，实施热量集成与优化，将化工过程中冷热物流进行匹配优化，将系统中冷热量消化在体系内部，实现能源的节约目的。
三、对参加按照CDIO模式培养的学生建档管理，跟踪反馈
将所有参加《化工设计》课程按照CDIO模式培养的学生全部建档管理，每个人都建成电子信息表，包括个人的所有基本信息、工作单位和其他相关信息等，然后根据具体信息对其进行定期的跟踪反馈，及时了解相关企业对学生的知识体系、个人能力和工程能力的评价等，并通过交流，总结宝贵的经验。
四、改进传统的考试方法
考试是评价和改进教学，使之有利于培养创新人才的基本途径；考试是引导学生主动、创造性地学习的重要手段；考试是检测和提高学生创新思维和创新能力的重要环节。因此，科学合理的、鼓励创新的、富有活力的考试制度有利于培养高校学生的创造力，有利于造就建设创新型国家所需要的创新型人才。我们认为，教学是一个动态的持续过程，考试作为教学质量的评价手段，要达到客观评价的目的，其评价活动应贯穿整个教学过程，不应以一次考试决定成绩。为此，团队提出了“做中学，学中考”的考核方式，具体做法如下：基于化工设计课项目式教学模式的教学方法，我们对考核内容做了合理化分配（见表1），从三个方面进行考核，平时成绩、设计报告、期末考试。平时成绩占总成绩的20%，主要考核学生出勤、回答问题等课堂表现情况；每一个二级项目完成后，在规定时间内提交完整的项目设计报告，设计报告占总成绩的50%，是考核的主要部分；期末考试采用闭卷方式，主要考核化工设计过程中涉及的基本原理、方法、步骤等问题。这种分配方式突出强调了设计报告的重要性，弱化了期末考试的分值，这与化工设计课自身实践性强的特点是相适应的，学生通过考核就必须认真作好二级项目，不但巩固了化工设计的基本理论，又熟悉了相应的设计规范，这样就避免了学生考试突击现象。几年来，没有学生要求划范围、划重点，考试时也没有作弊现象。
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（2）语意差异法
语意差异法是一种测量消费者对产品印象的方法。语意差异法利用产品的形容词汇，通过调研的方法找出消费者的感性认知与对象的关系，并进行定量和定性的分析。通过语意差异法设计师就可了解：消费者在面对具体产品时会从哪些方面去解读产品，影响他们认知产品内涵性语意的因素是什么，进而了解构成具体语意意象的产品设计元素等，并以此作为产品设计开发时的参考。
2设计平台
（1）建模平台
逆向构思数字化工业设计方法的建模平台选用alias系统的StudioTools组件，alias的StudioTools可谓是当今工业设计软件平台的领导者，与众多的CAD,CA工D软件相比，StudioTools具有非常强大的数字化草图绘制技术、NURBS曲面建模系统、快速且高质量的物理渲染引擎、专门针对工业设计的模块化材质库和物理灯光库。
AliasStudioTools为可扩展软件解决方案，专门针对工业设计任务而开发。从概念设计一直到设计细化，它包括使用素描、图片、真实感渲染、动画及三维产品模型开发和交流设计概念的构思过程和概念设计功能，以及可快速创建、灵活修改和精确显示的曲面和细节设计的工具，可以有效控制整个工业设计流程。
（2）设计评审平台
在设计评审中，选用与StudioTools具有良好的无缝对接功能的PortfolioWall。PortfolioWall使得工业设计师及相关设计人员能够高效地组织、查看、注释和管理二维及三维的可视化数字设计资源，PortfolioWall也可用于产品三维模型的评估、演示和审查。
（3）数字化草图绘制平台
数字化草图绘制工具分两种：软件工具及硬件工具。要求具有如下功能：适应设计早期创意阶段，不仅能够在数字化环境中表达草图创意，更重要的是能够真正适应设计师的创意思维活动，能够自由快速地表达原始概念，通过工业设计师习惯的传统交互方式验证各种创意，并能在有新的创意时灵活地填充设计细节。
软件草图绘制工具采用Alias公司的SketchBook软件，SketchBook是一种使用方便的高品质绘图程序，专为随数字化手绘板一起使用而设计。该软件以友好和基于手势的用户界面为特色，用户界面构建在Alias的MarkingMenu专利技术之上，绘画过程无需使用任何菜单。只需轻点画笔，即可访问该软件的高级绘画工具：高效的压感性铅笔、马克笔和笔刷；钢笔图层；背景模板；随意更花的笔尖形状及大小。
草图绘制的硬件工具采用日本WACOM公司的数字手绘板与压感笔。WACOM压感笔是为设计师所设计的完美的数字化草图绘制工具。压感笔可以提供的6个维度的控制：左右方向、上下方向、压感、倾斜角度、倾斜方向、旋转。结合支持此功能的SketchBook软件，一支压感笔就可以制造几乎所有类型的笔刷效果或笔触，设计师只要移动手腕并且旋转笔就可以产生平滑优美的线条。SketchBook及手绘板系统将纸上手绘草图和数字化设计工具支持的设计两种模式相结合，优势互补，提供一种数字化设计工具支持的真正适应草图绘制特征的智能化概念设计平台，让工业设计师可以在直接进行自由手绘的数字化设计环境下进行创意工作，并能自动平稳地过渡到进一步的详细设计，对于发挥设计创意和提高设计效率具有重要意义。
（4）真实感数字渲染平台
高效的产品真实感渲染工具应具有的功能包括：①体积光，工业设计的效果图对照明要求准确无误，但传统的数字渲染工具中都只能构建点光源或线光源，不能很好地表达产品的真实感。真正能构建物理体光源的只有Cinema4D设计平台；②智能GI，全局照明主要是解决间接光照、“染色”等真实感问题；③模块化的材质预制功能及实时交互式的渲染方式等。④快速并且准确的算法。
结束语[HT]
基于逆向设计思维与正向设计的数字化工业设计方法是处于产品设计开发过程上游的一种系统化工业设计方法，基于逆向构思的数字化工业设计方法是根据工业设计实践，在对数字化设计工具的特点及数字化工业设计方法进行深入分析的基础上，提出的实践性强并且切实有效的数字化工业设计方法。其从三维形体构思开始设计、细节与整体并行设计等设计方式，提高了设计师设计产品时的创意能力。此方法在提高工业设计师的创意质量、增强产品的美感等方面，具有较强的可行性。
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1.2资源管理方面
随着中国移动省际传送网规模越来越大，网络资源管理的问题越来越突出，集团公司一方面加紧制定“综合资源管理系统”，另一方面，要求资源管理数据填写前移，要求设计院在设计过程中提供更多数据。在上述形势下，集团公司要求设计院开发设计资源数据管理系统，同时进行设计电子化考核。总之，从上层应用和下层表达都对工程设计提出了新的要求，面对新的需求，CAD辅助设计已经力不从心，开辟新的领域，工程设计电子化成为工程设计发展的必然。
2工程设计电子化的含义
工程设计电子化，就是围绕结构化的数据库进行的一系列工程服务，包括项目规划、工程勘察、可研、设计等主要过程采用信息化工具。工程设计的数据不但能方便地指导施工，还能为项目管理系统、资源管理系统、资产管理系统、综合网管系统等各种运营支撑管理系统服务，为今后的项目规划、可研和后期设计直接提供数据和支撑。工程设计电子化，使工程设计不仅服务于施工和预算编制，而且在电信资源全生命周期发挥作用，在整个规划、可研、设计、施工、运行维护、资源管理调度、退网等过程中提供服务。由于省际骨干传送网的规模容量和重要性，其工程设计电子化尤为迫切，需要支撑的项目管理系统、资源管理系统、资产管理系统、综合网管系统都是大型数据库系统。设计文件中海量的数据也只有数据库系统才能承载，因此工程设计电子化就意味着工程设计必须以大量结构化数据为基础，必须能提供可被数据库系统“阅读”和处理的数据，同时要能利用这些数据进行设计并开发应用。
3工程设计电子化的进程
工程设计电子化是工程设计的重大变革，需要经过长期的过程。电子化设计与传统设计差异很大，从传统设计到电子化设计必然经过多个阶段。
3.1传统设计与电子化设计的差异
调研前期网络资料，收集前期图纸；进行网络规划和系统设计；然后进行现场勘察；再进行局站设计；最后输出设计文件；经施工后进入网管系统和其他资源管理系统。这个过程是分散的、单向的，是以个人为中心的设计。很明显，当设计较小规模的网络、涉及相关网络较少时，这个流程非常有效。电子化设计是以建立在设计资源数据库基础上的电子化工程系统为核心，设计过程是全集中的过程。从综合资源管理系统和网管系统上直接导入网络资料，在设计系统中进行设计，然后再进行现场勘查核对数据，最后将结果导入到设计系统中，设计系统直接输出设计文件，并导出到综合资源管理、网管系统等其他系统。在大型复杂网络中，这样的系统是必须的，能够综合较多的力量，高效地进行。对于简单的工程，涉及较少网络数据时，传统设计非常有效。但像中国移动省际骨干传送网络这样的大工程，面对百万级别的数据，传统设计越来越力不从心，电子化工程设计将成为必然。当然，电子化设计也不可能脱离传统设计，电子化设计也需要经历多个过程。
3.2局部设计数据结构化
电子化设计的基础是设计数据的结构化。传统设计采用CAD进行制图，CAD图形直观、易读，便于进行施工，但是难以产生结构化数据，无法呈现大规模网络数据，难以对资源进行统计和管理。工程设计电子化的首要过程是对传统设计数据进行结构化处理。事实上，由于目前设计量大且复杂，在以CAD为主的设计中EXECEL表格经常作为辅助工具来使用，如勘察表格、局站信息表格、国内配套表格等。此外，EXCEL也是共享数据的最广泛的工具。因此，数据结构化首先选择EXCEL表格。
3.3建立设计资源数据库
设计资源数据库，包含海量设计图纸有效信息的集中型数据库。其表达的是和设计图纸一样的信息，但更加容易存储、继承和处理。设计资源数据库可以将分散的设计数据集中在一起，并将连续多期的设计资源数据累积起来，增加一些维护调整数据后，便能包含整个网络资源数据。对于未来网络维护调整、网络规划、后期工程可研、后期工程设计提供重要支撑。工程设计电子化后，由各个设计人员将大部分设计数据结构化，再进行标准化处理，就可以建立设计资源数据库了。
3.4以设计资源数据库为基础的电子化设计系统
以设计资源数据库为基础的电子化设计，可以基于设计资源数据库，根据设计需求开发电子化设计系统。系统设计可以先通过数据库查询网络现状，规划设计新的系统后，上传到数据库，借助数据进行通道通路安排，完成网络系统设计。局站设计方面，可以通过下载数据、现场核对、上传数据，然后由数据关联网络设计。最后由资源数据校对数据，根据施工需要输出相关图纸。对于网络比较稳定的设计，如省际骨干传送网设计，每期工程90%以上业务局站都是前期局站，涉及到前期设备和系统的工作量基本都超过60%以上，可以基于数据库查询网络现状，进行设计扩容扩建，指导新建，因此前期的设计资源数据库对于工程设计意义巨大。
3.5基于设计资源数据库的应用开发
设计资源数据建成之后，可以依据资源数据库，通过开发与其他资源管理系统的接口和部分应用，支撑其他系统。比如中国移动当前网络，可以输出到传输综合网管系统，以及正在建设的综合资源管理系统和项目管理系统，还可以进行紧急电路安排，资源统计、网络后评估、成本分析等多种应用开发。
3.6设计输入输出的电子化
当其他数据管理维护系统比较完善时，如中国移动集团公司建立了比较完善的资源管理系统，传输综合网管系统等系统时，可以直接开发对应适配接口，使得网络现状和资源数据直接输入到电子化设计系统中，设计结果数据也可以直接导出到其他系统中，这样能节省大量的人力物力，设计效率和准确性会有更大幅度的提高。
3.7资源的全生命周期的电子化
对于运营商的管理来说，最理想的是建立网络资源的全生命周期管理，从规划、可研到设计、施工，再到运行维护、调整，一直到退网，对所有活动进行有效管理。设计电子化将成为这个过程中非常重要的关键环节。这已经不仅是工程设计电子化的范畴，需要多个部门多个系统的的协同发展和配合。
4工程设计电子化的基础和要求
工程设计电子化是设计领域的重大变革，涉及工程的各个方面，设计方式、思维方式、管理模式等都需要进行调整，才能适应电子化的需求。
4.1资源标识的标准化、物理化
传统设计是用图纸表达相关对象的，当采用数据表示时，需要对资源进行全局统一，从局站名称到机房内机架位置、子架槽位单板端口位置等都必须进行统一标识，否则就需要辅助以图进行标识，如果都需要用图进行标识，设计电子化就难以提高效率。
4.2工程设计的标准化
设计标准化是指设计方式、设计中连接方式等需要标准化，大家遵守的是同一个标识方法，这样设计使用者掌握了标准就可以了，设计人员不需要特殊标识，使用者也不需要特殊去学习。如所有局站在终端ODF使用时都是“单收双发”，“单发双收”成为一个标准，都按照这个标准做，那么，收发就不需要标识了，这样才可以提高电子化的效率。
5工程设计电子化的实践和探索
工程设计电子化是一个长期的过程，中国移动省际骨干传送网在这方面做了脚踏实地的实践和有益的探索，走在了传送网设计电子化的前列。
5.1网络系统设计亟需表格化
中国移动省际骨干传送网工程处理世界上最大的传送网络，电路安排需要处理百万级的数据，工程设计广泛采用表格进行表达，网络设计产生了十几张表格，部分表格数据量巨大，数据行达到数万行，已经接近EXCEL处理极限，迫切需要数据库支持。
5.2统一化局站设计表格
中国移动省际骨干传送网七期就在部分复杂局站使用表格，以表格为基础进行设计，八期工程开始在统一在全网开始设计表格化方面开始尝试，九期工程中充分发挥设计人员的创造力，对表格化设计进行完善和革新,使得表格化进一步推广。省际骨干传送网十期设计充分总结了八期、九期表格化设计的经验和资源管数据理方面成果，充分考虑未来建立设计资源数据库、集团资源管理系统、传输综合网管系统的需求，从设计查勘开始就按照设计信息化、电子化和标准化的原则对设计各个阶段进行统一和规范，编制各个阶段统一指导文件，特别是对局站设计表格编制统一模板进行标准化，生成数百个EXCEL表格文件。
5.3开发设计电子化工具
省际骨干传送网工程组正在开发设计工具，将现有设计资源数据库化，以提高设计生产效率，更好支撑集团管理维护。
6工程设计电子化面临的问题和挑战
工程设计电子化是设计领域的重大变革，需要各方面配套进行，需要施工、维护等单位和部门大力配合。例如，施工时，由图纸变成表格，开始会不适应，但由于表格更切合实际、方便快捷，逐步会发现使用表格的优势，这需要一个过程。网络运行维护部门需要加强标准化工作，对网络标识等做好规范和统一。工程设计电子化是一个长期的过程，需要大量积累，逐步进行。
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1.2各课程设计的时间安排较短，学生仓促而就
这四门课程作为化工类课程的重要组成，其教学内容繁重，在课程结束时留给课程设计的时间就显得极为有限。而每门课程设计对学生来说其工作量都是极大的，且对于化工类学生来说又都是极其重要的，是学以致用、理论结合工程实际的重要一环。在短短的1～2周的课程设计期间，教师首先要下达设计任务书(布置设计任务)，而后进行设计课程的专题指导和答疑工作。接着学生要查阅、搜集相关文献资料及实际工程信息，准备相关化工标准、手册以备随时查阅。设计期间学生要完成的工艺流程图和主设备图各一张、复杂设备的不同视图、若干零件图及一份详细的设计说明书(包括设计工艺核算、设备设计及各零件计算)。学生要在短期内完成这一系列任务，时间仓促，难以对设计内容整体把握和系统思考，对于设计细节考虑不周，导致略微改动已有图样的情况有之，原图照抄照搬情况亦有之，完全没有达到课程设计与实际结合的训练目的。
1.3独立课程设计内容单薄，系统综合性差
由于要考虑时间安排的限制，以往的课程设计会选取化工单元操作的一小部分作为设计任务，以达到任务量与时间安排的匹配。这往往影响了学生对于化工生产过程整体性与系统性的掌握，在设计过程中难免会“一叶障目不见泰山”，难以加强学生在化工生产基本原理、工艺流程设计、单元操作设备及核算方法等方面的综合素质。以上问题影响了实际教学效果的强化提高，难以达到化工课程设计学以致用、由理论入实际化工生产过程、培养创新型化工人才的目的。
2整合四门课程设计，设立化工专业综合课程设计的可行性
2.1设立化工专业综合课程的必要性
化工原理、化工设备、化工制图和化工工艺学作为化工专业的重要专业基础课程，其侧重点不同，但在实际设计中紧密联系。化工工艺学主要研究原料化学反应的过程和方法［4］，从化工热力学、动力学的角度分析反应原理、反应影响因素，据此确定其工艺条件;并据反应特点设计工艺流程。化工原理则是以单元操作为对象，讲述其能量传递、动量传递、物质传递的基本原理，以及其操作过程对管道、容器设备等的条件要求，为设计部门提供参考依据。这两门课讲述的是化工工艺方面的知识。化工设备课程的主要内容是介绍单元操作中所用设备及其设计过程［5］、设计方法，这些设备的结构、形式、尺寸直接决定了它们是否能达到工艺设计中所要求的条件参数。也就是说工艺设计以及工艺核算是化工设备设计的前提，化工设备设计又是保障工艺条件实现的基础，而化工制图是化工设备设计的直接手段。首先根据化工工艺学确定生产工艺，再由化工原理的知识进行选型论证后，经过工艺核算确定设备的型号，最后依据化工设备的知识并借助化工制图的手段拿出设备图。由此可看出，四门课程的紧密联系及其不可分割性，完成任何一个独立的课程设计都要交叉运用这四门课程所学知识，这就为整合四门课程设计提供了基础。
2.2时间安排集中，各科教师联合指导，避免短板，可极大提高教学实践效果
本校惯例，课程设计一般安排在每门课程结束之时，结课考试之前，时间短而分散，各科任课老师“各自为战”，如此仓促的开展课程设计其教学效果大打折扣。整合四门课程，设置化工综合课程设计后，时间可由原来的2周改为6周。课程设计时间大大延长，学生有充足的时间和精力来认真、从容、细致地对所学四门课程用课程设计的方式做一次有系统、有目的的大总结，避免了学生因时间紧而仓促开始草草收场的应付现象。整合开展化工类专业综合课程设计还便于四门课程教师开展协同教学、互补教学，弥补了化工原理、化工工艺老师对设备、制图方面的不足，化工设备、制图老师对工艺设计的生疏。在学生遇到问题时可及时有效地给予更专业、更全面的解答，极大的提高课程设计的效率和教学效果，真正地实现在课程设计实践中提高学生能力的目的。
2.3课程设计选题的针对性更强，学生课程设计训练的系统性更强
整合后，课程设计任务书的编写与下达可由四科教师共同讨论，综合考虑来完成。可以有目的的选取设计对象，对学生进行侧重训练;也可根据实际应用，灵活设置课题。在设计中引导学生深入思考，综合考量自己所做设计的可靠性、经济性和实际可行性。指导学生正确使用设计行业的规范和标准，准确查阅设计手册和资料。这可有效的避免以前课程设计选题的随意性与设计过程的不完整性，使学生在了解生产工艺流程的基础上，进行塔设备的设计和换热器(泵)选型，然后立即对该塔设备和换热器(泵)进行强度校核及图纸绘制，同时引入计算机编程、AutoCAD等软件锻炼学生利用计算机解决问题的能力，使学生经历一次完整的化工单元操作设计的全过程，有机会将所学知识得以实际综合应用，为后续毕业设计及走上工作岗位打下坚实的实践基础，并使学生深刻理解化工原理课程的工程性、实践性和应用价值。
2.4可协调四门课程与其它课程的开设时间及授课内容的关联性
考虑到学生对课程知识的遗忘性，有必要协调四门课程的开设时间，将四门课程调整到同一个学期来开设，在该学期结束时统一时间开展课程设计，这对于化工专业的课程设置来说是完全可行的。在授课内容上，平时的授课中可有意强化课程间的联系，增强学生的综合思考意识。
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1集成监控系统的设计与现状
1.1石油化工库集成监控系统整体设计方案概述。石化企业管理中，应用自动监控系统，作为系统数据处理、远程监控及数据分享等的核心软件，组态软件在运行时，可与PLC、智能仪表等实现共同控制操作。在监控系统设计中，石化企业应建立统一化的生产调度中心，并将客户机组态软件作为控制系统，搜集生产中形成的各类数据，同时统一监控整个生产车间。监控系统界面必须要清晰显示车间真实情况，及时反映生产中出现的包含工艺流程、设备运作等在内的问题。除此之外，监控系统还可以利用相关数据库，生成动态的数据报表与相关分析曲线，为管理者随时进行查阅提供便利，同时综合对比分析实时与历史等相关数据，及时发现生成工艺中出现的各类问题，在最短时间内做好调整。对于石油化工企业而言，及时报警与响应跟踪是监控系统的一项重要作用，报警要求能够实现多元化、多等级、及时与有效的，而响应跟踪主要包含三个层面，即管理层面、数据收集层面及设备层面，其中管理层面位于生产调度中心，数据收集层面与生产控制采集系统紧密相连，设备层则是由系统各子设备共同集成的。从安全性能来看，监控系统必须要有完善的自动化保护体系，能够及时、准确的反映系统故障；从管理角度来看，用户登录要有权限设置，不同用户对应不同的管理操作范围，在此基础上实现分级管理目标。1.2发展现状分析。目前，在国内，有很多油库建成时间比较长，思想与装备等比较落后，同时自动化水平相对不高，无论是设备工艺还是集成监控系统，无法满足石化油品的实际存储需求。在经济发达的沿海地区，一些新建成油库工程，其施工设计与技术水平相对比较高，但由于还存在一些其它影响因素，使得石化油品集成监控系统的无法充分发挥其功能。
2集成监控系统的构成
在本文论述过程中，设计对象为某石化油库，其存储品主要有柴油机其它化工品等。其中库区主要以铁路、公路及管道等运输方式为主。监控集成过程中，罐存计量成为现实、公路铁路实现定量发油、油气税收、传输泵及安防等设备。根据油库配置设计及其运输形式，其集成监控系统结构图如下。图1：石化油库集成监控系统构成图对于油库集成监控系统结构而言，罐存自动计量，主要依赖于罐区成品油、化工油品、仓罐雷达液位配置计、温变其及储罐计量容表等，通过监控计算机系统，实时显示产品容积与质量。公路与铁路定量发油依据发油工艺、流量计、微发油控器、电液阀及静电密报器等相关设备，对发油设备进行有效监控，在中控室中，不但可以看清设备运行状态，定量发油时，还可增强设备控制的有效性。作为安全预防系统，主要与监控视频、可燃气体检测、火灾报警甚至周边防范等相关。为中控室配置安防操作系统，对安全预防过程进行全程监控，一定程度上使得库区更加安全。消防监控系统，则主要对库区消防设施设备进行有效监控，例如消防水罐、泵及电动阀门等。根据消防操作站对消防设备进行监控，如果出现紧急情况，就要将泵阀开启，为消防系统的正常运行奠定借此狐。油气回收检测主要的岁现场壳装油气回收装置进行检测，在其回收设备运作中，将出现的电流、电压、电力、温度及回收量等搜集起来，在此基础上有效判断设备运行状态，同时还能够及时处理回收产品。
3石化库集成监控系统的实现途径
对于石油化工企业而言，油库集成监控系统的实现依赖于硬件设备与软件，借助DCS系统平台，采用工业网与光纤传输数据，促进中控室实现集成监控目标。3.1配备的硬件系统。在集成监控系统中，其硬件系统主要为现场设备、中控室与柜间等硬件配置。利用工业与光纤网，将各硬件间进行通讯连接。同时，根据监控功能，合理配置储罐顶雷达液位计、音叉液位开关等现场设备。为汽化品等可燃气体设备配置符合要求的报警器；铁路公路发油设备配备流量计、静电与溢油报警器等设备；为储罐区传输、消防等泵站设置电流与压力传输模块；在油气回收管线等设施设备上，配置远距离传输压力表、液位与温度计等；此外，安全设备如现场数字化视频摄像头、周界网等也很关键。中控室硬件系统主要是对计算机、工业视频等屏幕进行监控，将每部计算机视为一个操作站，主要包含计量操作、工艺设备、安防以及消防等监控系统。中控机柜与每个操作站进行通讯连接，对现场设施进行实时监控。另外，机柜及其内部硬元件，主要为机柜硬件配置表现形式。在本硬件系统中，以西门子PLC技术为主，借用方案冗余CPU硬件配置，2台工艺设备监控机柜、安防与消防监控机柜各1台，分别连接起现场对应操作站，根据子系统对应监控点数，为每一机柜合理配置I/O开关模块。3.2配备的软件系统。系统软件主要包含人机界面、调试编程以及数据库等。通过Wincc技术，搭建了人机界面平台，使得西门子PLC技术可以高效的实现连接与通讯。编程软件则是根据STEP7技术，确保机柜硬件配置通讯的有效性。作为数据库软件，其主要是根据SQLServer2008系统，对相关报警数据进行有效存储。
4石油化工库集成监控系统应用
作为石油化工企业，利用数据采集与监控系统，其作用主要体现为：（1）、为企业共用生产车间提供了统一的数据系统，同时通过对现场信息数据进行搜，集成到实时与相关数据系统中，实现了数据信息的有效集成与共享，数据传送方式发生了改变，更加快速及时，在一定程度上，缩短了数据处理时间。通过数据有效集成与快速分析，石化企业内部各部门间的数据传输、分析等工作效率明显提高，为企业生产效率与管理质量的提高奠定了基础。（2）、石化企业监理统一的监控系统，对生产流程进行随时监管，利用表格、曲线图等形式，在监控中获得直观的数据信息，从而帮助生产调度与管理层能够及时发现存在的问题，并制定有效的应对措施，有效提升企业生产与经济效益。
5结语
综上所述，在本论文论述中，在分析石化库发展现状技术上，结合相应监控技术与硬件配置，为石化库去合理设计了集成监控系统，全程监控化工油品的动态传输与静态保存，增强了其运行的安全、高效及稳定性等，为新油库建设与改造提供了数据参考。随着社会经济的发展，应该积极深入探索油化库设备与设计工艺，对其进行不断优化，从而为现代化油化仓储库的建立奠定了基础。
作者:赵衍 单位:中国石化销售有限公司华北分公司
参考文献:
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1.课程调研
目前，高职院校课程改革的难点就是核心载体不明确，课程开发过程不开放，主要是没有建立校企深度合作的课程开发机制、课程开发的主体是学校专任教师、行业、企业没有实质性介入课程开发等原因，那么通过下厂拍摄由企业人员讲解的教学录像可以较好地解决了由专任教师担任课程开发的问题，并且通过企业人员讲解可以更好地了解在具体工作情境和工作过程中的专业知识和操作技能，可以更好地抽取某一职业（或专业）最重要的专业能力和综合性的“典型工作任务”。
2.找出典型工作任务
首先要选择正确的方法如专家研讨会找出典型工作任务，其次通过归纳总结出学习领域，最后设计出适合学校具体情况的工作任务，逐渐明确教学内容；明确课程改革人员的参与情况，改革的不同阶段要由适当的人员参加，例如，第一阶段找出典型工作任务，一定要由企业的技术专家参与，而不是经理、厂长等这些行政人员等；明确课程改革的重点与难点，重点是找出正确的典型工作任务，这直接决定课程体系的成功与失败，难点就是如何设计出好的学习性工作任务这个载体，它直接决定着课程的教学效果。
3.课程内容确定
“化工自控系统运行与维护”学习领域的学习情境都以控制系统为载体，每个学习情境都可以反映出学习领域的学习内容，并且保证课程的实施总体呈递进和包容关系。学习情境设计兼顾控制系统简单和复杂投运方法的不同，包含物位、温度、流量、压力四大参数、针对控制系统维护的对象特性变化、检测系统问题和调节阀问题等三大问题，所以在进行学习情境设计时设计了六个学习情境，简单液位控制系统的运行与维护、简单温度控制系统的运行与维护、简单温压力控制系统的运行与维护、简单流量控制系统的运行与维护、串级控制系统的运行与维护、均匀控制系统的运行与维护，学时安排分别为12、12、8、8、12、8学时，共60学时。
4.制定教学课程计划
在整个教学过程，需要老师编写很多的教学资料，这些教学资料的编写直接决定着教学效果的好坏，所以通过学习怎样制订一个教学课程计划？可以得出教学内容和方法：第一阶段：准备工作：实验仪器有哪些？搜索相关信息，所要传授的知识是什么？确定实验主题及内容，现有设备能否满足实验？需要购买哪些新设备，了解学生准备的知识和状况：学生层次、所处培训阶段、所在职业群体；第二阶段：目标描述：学生应会什么？通过成功的经验，学生能够连接实验设备，并进行参数设置。第三阶段：分目标设计：通过什么方式，要达到什么目标，可以通过阅读机器操作手册，确定能够完成哪些实验内容（要考虑企业在使用该设备时的要求）读懂设备参数要求，并进行设计，向学生说明为什么这样设置，根据设备额定值去判断都可以采用哪些实验，并设定参数值，使用机器，编写过程文档。
5.教学方法
选择在教学法培训方面，不仅注重具体教学方法的理念与实施，还强调了教学法的概念、教学法行为和过程、宏观及微观教学法，这样对于选择更加恰当的教学方法，提供了理论支持。在具体的教学方法中，主要是教师根据课程内容来选择教学方法，学生没有选择的余地，如生产过程自动化技术专业，涉及技术方面的内容，因此，要选择适合技术方面的教学方法，如引导文或者项目教学法，那么在具体学习情境（传感器）中，选择引导文法，学生一边读引导文，一边看传感器，完成任务。通过引导文，学生自行认识具体型号的传感器。给学生设定时间限制。有些学生会先看引导文，然后研究传感器，有的学生先研究传感器，然后再看引导文，这并没有一定的限制。需要教师提前做好准备工作，需要知道学生在哪里该怎么样去获得信息。教师还需要制定工作计划，让学员以最快的方式获取知识。教师必须一直在场，监督学生完成自主学习的过程。
三、课程设计特点
1.课程内容来源于实际案例，将理论与实践相融合，有利于维护与检修技能的形成
主要以化工生产过程四大参数和控制系统为载体并进行分类，以生产过程中遇到的主要故障如对象特性的变化、检测系统有问题调节阀堵塞、腐蚀等会损坏阀座和阀芯等进行设计学习情境，融入相关的理论知识，转化为适合学生的教学内容。
2.课程内容与过程遵循教学规律和实际工作工程
将教学活动按照实际的控制系统维护和维修过程进行教学，根据故障现象进行分析和判读，选择正确工器具进行维护，突出职业能力的培养，学习情境的编排注重能力培养的递进关系，符合学生的认知规律。
3.采用六步法教学方法
编写课程实施方案，对教学内容以工作任务及其工作过程按照六步法实施，在引导文引导下，教师进行组织和安排，在理实一体的实训室实施教学做一体化的教学。本课程应在理实一体化的过程控制实训室进行，采用理实一体化教学法，按资讯、计划、决策、实施、检查、评价6步法完成，注重真实情景，密切结合化工仪表维修工中级工和高级工的考核要点实施，如：“某塔的液位测量中发现，浮筒液面计的指示为50%，而玻璃液面计的指示为满刻度”。
4.引入职业标准与行业规范，对学生职业能力培养和职业素养的养成起主要支撑作用。
四、资源库建设
专业建立资源中心，资源中心包括标准规范、合作企业、专业资源、课程资源、教学素材、社会服务。课程建立资源库，包括课程介绍、课程标准、课程内容描述、课堂实施方案、教学资料、教案、课件、教学录像和生产录像。资源库是支撑课程建设的主要内容，所以其内容的好坏起了很重要的作用。
1.课程标准
在学习领域描述、学习情境设计的基础上进行了学习标准的编写，对课程的教学条件、教学方法、教材和教学资源都进行了描述。
2.教学资料
（1）教学单元设计
在工作过程系统化课程中，教学内容体现为一个个的学习情境，所以学习情境设计的是否正确直接决定着课程的教学效果，学习情境作为完整的工作任务，一般较大，所以为了教学实施方便，进行了教学单元的设计，教学单元设计应尽可能小，以2-4学时为宜，避免出现一个单元十几个学时的情况。例如，简单液位控制系统的运行与维护共12学时，在实施上可以分为3个教学单元，分别为简单液位控制系统投运前准备、简单液位控制系统投运及参数整定和简单液位控制系统得维护，每个单元都按照资讯、计划、决策、实施、检查、评价六步法实施。
（2）任务书设计
任务书其实就是一个任务单，对所要完成的任务进行一定的描述，如果是一个完成的加工零件，任务书可以给出加工零件的结构和尺寸，如果任务是一系列的操作，任务书就要给出完成操作的具体描述，就是一种任务描述。“化工自控系统运行与维护”学习领域的任务书以学习情境为单位进行设计，就是一个完整的学习情境编写一个任务书，任务书的主要内容包括任务描述、已有知识和相关资料三项。
（3）引导文设计
引导文教学法是借助一种专门的教学文件（即引导文）引导学生独立学习和工作的教学方法。它的基本原则就是引导学生自主学习，促进学生独立工作能力的发展；引导文这种专门的教学文件，主要包括一系列难度不等的引导问题组成。学生通过阅读引导文，可以明确学习目标，清楚地了解应该完成什么工作、学会什么知识、掌握什么技能；在引导文的引导下，学生必须积极主动地查阅资料,获取有意义信息,解答引导问题、制订工作计划、实施工作计划、评估工作计划。
（4）课程实施方案
根据学院制定的课程实施方案的模板，结合“化工自控系统运行与维护”课程的特点，编写了60学时完整的课程实施方案，按照资讯、计划、决策、实施、检查与评价六个步骤实施，在每个步骤中又详细描述了学生和老师的工作任务，并对相关的知识点进行了列写。
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1．3学生自主安排课程设计时间以往的课程设计通常是在指导教师的督促下，学生被动地坐在教室里进行设计。因为学生都是初次参加课程设计，对课程有一个了解和熟悉的过程，往往都是设计之初摸不着头脑，刚刚熟悉一点以后，设计时间马上就要到了，还要加班加点甚至熬夜完成，设计结束以后，同学们普遍反映，如果再设计一次肯定会做得更好。这种现象造成学生对课程设计理解不深，设计结果不理想。开放式的教学模式打破这一常规，采取学生自主安排课程设计时间的方式，指导教师只需确定最后完成时间即可。但要注意，为了保证能够在指定时间完成设计内容，指导教师需在真正的设计周开始前几周即将学生的设计任务布置下去，并且让学生明确自己的设计计划，在课下有一个较长的准备时间。
1．4建立自主开放式的成绩评定方法对于一门课程，学生往往对成绩十分关注，这不仅代表了他们对一门课程的掌握程度，教师的认可程度，同时也反应了自身的努力程度，因此学生十分关注成绩评定的公平性。对于化工原理课程设计这门实践性教学来说，以往的成绩评定方式通常是根据学生最后上交的设计图纸和说明书来评定，没有统一的标准，导致成绩评定不够公平公正，难以调动学生的主观能动性，设计过程中缺乏钻研精神，设计内容缺少创新和亮点。开放式的成绩评价模式更关注学习过程以及学生的情感、态度、行为的变化，公平公正地给予学生达到学习目的程度的评价，有效地促进学生发展。开放教学评价体系采取多个环节综合考核，将各个环节考核比重合理分配进行成绩评价。设计项目书、平时成绩(出勤率)、课堂讨论、项目的创新性、答辩等权重合理分配，分配比例分别为40%、10%、10%、10%和30%。这样就可以保证学生切实有效地按计划进行，实实在在地对设计任务的各方面进行考虑。这些指标体系或许不能完全体现课程教学中学生表现的各个方面，但有较强的代表性，总体上能够反映学生对化工设备设计思想的把握、专业知识运用技能、创新能力和总体效果，使学生在设计过程中能有明确的参照标准。
2改革中应当注意的两个问题
2．1任课教师的工程实践经验和理论知识水平近10年来，我国高校在校学生人数跨越式增多，而相应的师资队伍建设导致高校青年教师比例不断扩大，而青年教师普遍较缺乏工程实践经验，指导学生的能力尚要不断提高。建立开放式的化工原理课程设计实践课程要求有高素质的教师，不仅要具备为培养高素质人才而努力工作的高度责任感，更要尽量达到相应的专业水平和技术水平。为学生开设开放型课程设计的教学，要求教师涉及的知识面更加宽广，在工程设计中所涉及到的各个领域的问题能够全方位地指导，主观上要求加强自身的专业学习，不断积累经验，同时教学部门领导在客观上应提供多渠道、多层次、全方位的进修机会，保证开放式教学计划的正常实施。
2．2自主开放式实践教学的保障措施开放式实践教学涉及到课程计划的安排、指导教师工程项目的支持以及与企业间的良好沟通等问题，而这些教学条件不仅是建立开放式课程设计教学的前提，也是确保教学质量、激发学生学习热情的外在因素。除此之外，建立开放式课程设计教学模式，无疑使得指导教师工作量增加，工作时间延长。如何合理地安排指导教师人数，如何合理考虑他们的岗位津贴，如何建立科学高效的管理体系，既是调动教师教学积极性最现实的问题，也是建立开放式课程设计教学长期健康发展的基本保证。因此，学院各级领导的重视和支持是建立开放式课程设计教学的有力保障。
3初步的实践效果
从实施效果来看，这种自主开放式的化工原理课程设计模式的建立和实施，能充分调动学生的积极性，使学生的学习主动性和使命感大大增强，极大提高了学生应用理论知识解决实际问题的能力，同时理论基础也得到了很好的巩固和强化。总的来说改革是成功的，但也存在需要改进和完善之处，例如新的课题一般资料均不全，在设计时间有限的情况下，收集资料方面的困难成为突出的问题。这需要指导教师做好前期的准备，掌握资料来源，给学生介绍各种设备的特点，进行技术经济指标分析。改革后的设计过程，对教师和学生都是一种学习过程，学生对新知识的兴趣提高了，教师对教学与科研内容的理解也加深了，充分挖掘了师生两方面的潜力。
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（一）构建项目实施项目化教学设计的前提是项目的构建。项目的构建并不是将原有的实验内容简单地拼凑在一起，而应以教学内容与工业生产实际为依据，同时结合学生的学习兴趣及实验室具备的条件，将课程要求的知识点有机地融合到一个项目中予以完成。学生在项目实施过程中不但要掌握本课程传授的专业理论知识，还要熟悉这些理论知识在生产实际中的具体应用。化工原理实验的各个项目对应于生产过程中涉及的精馏、吸收、过滤、干燥等单元操作，其中过滤和干燥技术在化工、食品、制药等生产过程中都有广泛的应用，对国民经济发展具有重要的意义。干燥是一个非常复杂的热质传递过程，它不仅受到空气温度、相对湿度、空气流速等外部条件的影响，还受到物料结构、物理化学性质等内部因素的影响。因此，我们利用现有的板框过滤和流化床干燥实验装置，将这两个实验项目进行组合，将板框过滤实验中的产品作为流化床干燥实验的原料，以“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”为项目载体，将过滤与干燥这两个单元操作的教学内容贯穿在一起，把化工原理课程乃至化工专业所需的知识、应达到的能力、应具备的素质等培养目标融入该项目中，使学生在学习知识、培养技能的同时培养团队协作精神，为将来从事科学研究和解决工程实际问题打下基础。
（二）分析项目项目分析就是让学生分组讨论，明确本项目的总体目标，并思考如何完成项目，以及在项目实施过程中可能会遇到哪些困难，然后得出可行性分析报告，再根据项目的总体目标，把总项目分解为多个子项目，填写项目分析表。“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”项目，就是要让学生综合运用化工原理课程中所学的知识和技能，对高湿高黏物料的干燥过程进行研究，从而让学生了解一个产品从过滤到干燥的全部流程。在以往的实验过程中，板框过滤实验中得到的碳酸镁滤饼，都是在实验结束后直接倒掉，这不仅造成了原料浪费，而且还会对环境造成污染。另外，我校实验室虽然购买了流化床干燥实验装置，但对学生尚未开设这一实验项目，致使该实验装置一直没有投入使用。因此该项目的研究不仅有效地利用了空置的实验设备，而且还可以培养学生的环保和工程意识。
（三）制订方案传统的“过滤常数的测定实验”主要是让学生了解板框过滤机的结构及操作方法，测定恒压过滤方程式中的过滤常数，验证过滤操作的基本原理。“流化床干燥实验”要求学生了解流化床干燥器的基本流程及操作方法，掌握流化床流化曲线的测定方法，测定流化床床层压降与气速的关系曲线。“碳酸镁过滤和干燥过程的实验研究”项目除了完成传统实验内容之外，还对实验内容做了进一步地扩充。譬如流化床干燥实验要求学生研究“气流速度、空气温度等操作条件对物料干燥速率曲线的影响”，此任务又可以分解成以下子任务：1．测量在相同工况不同物料量的情况下的干燥特性曲线；2．当风温、物料量相同时，研究风速不相同的工况下的干燥特性曲线；3．当风速、物料量相同时，研究风温不相同的工况下的干燥特性曲线。学生根据项目要求，制订出可行的实验以创新型工程科技人才培养为导向的化工原理实验项目化教学设计方案。
（四）实施方案“项目化教学法”的基本特征就是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”，因此，本阶段充分发挥学生的主体作用，根据项目方案和各自的任务，小组成员以分工合作的形式完成项目。教师不再像传统实验教学中以讲授、灌输知识为主，而是对项目的实施过程进行跟踪，当学生遇到问题，感觉有困难的时候，才对其进行个别的、启发式的指导。
（五）检查评估学结与效果评价是项目化教学模式中的一个重要环节，它的主要特点是将素质、能力、知识的考核评价融合于项目完成过程之中。项目完成后，各组首先展示各自的实验报告，对项目完成过程中遇到的问题及解决办法进行总结，然后小组内进行自我评价或者各小组间相互评价，教师做出点评。最后，教师根据完成项目的实际情况给出评价。教师在评价学生的学习效果时，应注重过程，而不是结果。
